منصة حفر

(أ.منصة الحفر ن. Bohrplattform ، Bohrinsel ؛ F. echofaudage de العلف ؛ و. plataforma de sondeo) - منشأة للحفر في المناطق المائية لغرض الاستكشاف أو الاستغلال الموارد المعدنيةتحت قاع البحر. ص.بشكل رئيسي. غير ذاتية الدفع ، السرعة المسموح بها لسحبها هي 4-6 عقدة (عندما يصل البحر إلى 3 نقاط ، تكون الرياح 4-5 نقاط). في موضع العمل عند نقطة الحفر ، تتحمل منصات الحفر العمل المشترك للأمواج عند ارتفاع موجة يصل إلى 15 مترًا والرياح بسرعة تصل إلى 45 مترًا / ثانية. التشغيل تصل كتلة السفن العائمة (ذات الاحتياطيات التكنولوجية من 1700 إلى 3000 طن) إلى 11000-18000 طن ؛ المخزونات 30-90 يومًا. قوة الطاقة. منشآت ب. ​​ص.4-12 ميغاواط. اعتمادًا على التصميم والغرض ، تتميز سفن الحفر وسفن الحفر ذاتية الرفع وشبه الغاطسة والغاطسة والثابتة. أكثر أنواع الرفع الذاتي شيوعًا (47٪ من الرقم الإجمالي، 1981) وشبه غاطسة (33٪) ب.
ديريك. 2 - رافعة شحن. 3 - رف للأنابيب. 4 - سكني 5 - مخبأ للمواد المسحوقة ؛ 6 - محطات الضغط ؛ 7 - أنابيب إنتاج الآبار ؛ 8 - وحدة ضخ التوربينات ؛ 9 - معدات معالجة النفط والغاز ؛ 10 - وحدة احتراق الغاز. 11- عادم مولد الديزل. ">
أرز. 1. منصة الحفر الثابتة التشغيلية: 1 - جهاز الحفر. 2 - رافعة شحن. 3 - رف للأنابيب. 4 - مبنى سكني ؛ 5 - مخبأ للمواد المسحوقة ؛ 6 - محطات الضغط ؛ 7 - أنابيب إنتاج الآبار ؛ 8 - وحدة ضخ التوربينات ؛ 9 - معدات معالجة النفط والغاز ؛ 10 - وحدة احتراق الغاز. 11- عادم مولد الديزل.
الرفع الذاتي (الشكل 1) العائمة B. p. تستخدم لحفر الفصل. آر. في عمق البحر 30-106 م ، وهي عبارة عن عائم إزاحة بثلاثة أو أربعة دعائم من الإنتاج. المعدات ، التي تم رفعها فوق سطح البحر بمساعدة آليات الرفع والقفل على ارتفاع 9-15 مترًا ، وعند السحب ، يكون العائم ذو الدعامات المرتفعة طافيًا ؛ عند نقطة الحفر ، يتم إنزال الدعامات. في الحديث عوامات عائمة ذاتية الارتفاع ، معدل صعود (هبوط) العائم هو 0.005-0.08 م / ث ، من الدعامات - 0.007-0.01 م / ث ؛ تصل القدرة الاستيعابية الإجمالية للآليات إلى 10 آلاف طن ، ووفقًا لطريقة الرفع ، تتميز الرافعات المتحركة (التي تعمل بالهواء المضغوط والهيدروليكي بشكل أساسي) والعمل المستمر (الكهروميكانيكي). يتيح تصميم الدعامات تثبيت B.p. بسعة تحمل لا تقل عن 1400 كيلو باسكال كحد أقصى. تعميقهم في الأرض حتى 15 م.الدعامات مربعة ومنشورية. وكروية. شكل ، على طول الطول وهي مجهزة بحامل تروس وتنتهي بحذاء.
تستخدم الحفارات العائمة من النوع شبه الغاطس لحفر الآبار الرئيسية. على عمق بحر 100-300 م وتمثل عائمًا من الإنتاج. المعدات ، التي ترتفع فوق سطح البحر (حتى ارتفاع 15 مترًا) بمساعدة 4 أعمدة تثبيت أو أكثر ، والتي يتم دعمها بواسطة هياكل تحت الماء (2 أو أكثر). يتم نقل العنصر B. إلى نقطة الحفر في الأسفل. هياكل مع غاطس من 4-6 م. السلك. لحمل أجهزة الحفر شبه الغاطسة ، يتم استخدام مرساة من ثماني نقاط ، والتي تضمن أن حركة التركيب من فوهة البئر تقتصر على ما لا يزيد عن 4٪ من عمق البحر.
تستخدم ثقوب الحفر الغاطسة للتنقيب عن الحفر أو الاستغلال. آبار في أعماق البحار تصل إلى 30 م وهي عبارة عن عائم مع منشآت إنتاجية. معدات مرفوعة فوق سطح البحر بمساعدة أعمدة مربعة أو أسطوانية. أشكال أقل نهاياتها التي تقع على عائم إزاحة أو حذاء ، حيث توجد خزانات الصابورة. يرتفع عائم غاطس عائم إلى الأرض (بسعة تحمل لا تقل عن 600 كيلو باسكال) نتيجة لملء خزانات الصابورة لعائم الإزاحة بالماء.
تستخدم الحفارات البحرية الثابتة لحفر وتشغيل مجموعات من آبار الغاز والغاز في أعماق بحرية تصل إلى 320 مترًا ، ويتم حفر ما يصل إلى 60 بئراً اتجاهية من منصة واحدة. الثابت B. P. يمثل هيكلًا على شكل منشور أو هرم رباعي السطوح ، يرتفع فوق مستوى سطح البحر (بمقدار 16-25 مترًا) ويستقر على القاع بمساعدة أكوام مدفوعة في القاع (الإطار B. P.) أو أحذية الأساس (الجاذبية) . ب. ص). يتكون الجزء السطحي من منصة ، توجد عليها محطة للطاقة والحفر والمعدات التكنولوجية. معدات ، مبنى سكني به مهبط للطائرات العمودية ، ومعدات أخرى بكتلة إجمالية تصل إلى 15000 طن. شعرية تتكون من 4-12 عمود بقطر 1-2.4 متر ، ويتم تثبيت الكتلة بواسطة دعامات مدفوعة أو مثقبة. جاذبية تصنع المنصات بالكامل من الخرسانة المسلحة أو مجتمعة (دعامات معدنية وأحذية خرسانية مسلحة) ويتم تثبيتها بكتلة الهيكل. أسس الجاذبية. تتكون العناصر من 1-4 أعمدة بقطر 5-10 م ، ويتم تصميم العناصر الثابتة ب لفترة طويلة. (25 عامًا على الأقل) يعملون في العراء ، ويخضعون لمتطلبات عالية لضمان بقاء أفراد الخدمة ، وزيادة السلامة من الحرائق والانفجارات ، والحماية من التآكل ، والتدابير الأمنية بيئة (سم.الحفر البحري) ، إلخ. تميز. سمة من سمات B الثابتة هي ديناميكية ثابتة ، أي لكل إيداع ، يتم تطوير مشروع لتجهيز المنصات بالطاقة والحفر والتشغيل. المعدات ، بينما يتم تحديد تصميم المنصة حسب الظروف في منطقة الحفر ، وعمق الحفر ، وعدد الآبار ، وعدد منصات الحفر. في آي بانكوف.

موسوعة الجبل. - م: الموسوعة السوفيتية. حرره E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .

شاهد ما هي "منصة الحفر" في القواميس الأخرى:

منصة الحفر ، وهي عبارة عن منصة يكون عليها جهاز الحفر وجميع المعدات الأخرى اللازمة لحفر الآبار في إنتاج النفط أو غاز طبيعيمن قاع البحر. عادة ما يتم تركيب المنصات على ثلاثة أو أربعة دعامات ، مدفونة ... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

منصة حفر- قاعدة لأرضية الحفر البحرية للرافعة - موضوعات صناعة النفط والغاز قاعدة المرادفات لأرضية الحفر البحرية لمنصة الحفر ديريك EN ...

منصة حفر- تركيب منصة حفر للحفر في المناطق المائية لغرض استكشاف أو استغلال الثروات المعدنية تحت قاع البحر. في موقع العمل عند نقطة الحفر لمنصة الحفر ، فإنها تتحمل العمل المشترك للأمواج على ارتفاع موجة يصل إلى 15 مترًا ... ... Microencyclopedia النفط والغاز

هيكل عائم غير ذاتي الدفع مع معدات لحفر الآبار في قاع البحرتوجد منصات حفر ذاتية الارتفاع مدعومة في الأسفل (تستخدم عادة على عمق 60-80 مترًا) وشبه مغمورة بمرساة أو ديناميكية (بمساعدة ... ... قاموس ويكيبيديا البحري

انظر منصة الحفر. موسوعة الجبل. موسكو: الموسوعة السوفيتية. حرره E. A. Kozlovsky. 1984 1991 ... الموسوعة الجيولوجية

منصة حفر ذاتية الرفع- منصة ذاتية الرفع (مع أعمدة دعم قابلة للسحب وأجهزة رفع) الموضوعات صناعة النفط والغاز مرادفات منصة ذاتية الرفع EN ... ... دليل المترجم الفني

على الرغم من اختلاف التقديرات الكمية للخبراء فيما يتعلق بحجم احتياطيات المواد الخام البحرية ، إلا أن الحقيقة التي لا يمكن إنكارها هي أن العديد من المعادن التي نادرًا ما توجد في البر الرئيسي تتحلل بكميات كبيرة في مياه البحراستلقي في قاع البحر أو استريح تحته. بدأ الاستخراج المكثف للمواد الخام من أحشاء البحر ، وخاصة النفط والغاز الطبيعي على الجرف القاري ، وكذلك في المناطق القطبية ، في السنوات الأخيرة فقط. المرحلة الأولى في تطوير حقول النفط والغاز البحرية هي الحفر الاستكشافي في البحر المفتوح ، والتي تسبقها المسوحات السيزمية التي يتم إجراؤها من سفن الأبحاث. إذا أعطى الحفر الاستكشافي نتائج إيجابية ، فسيتم إجراء الحفر التجاري في المرحلة التالية. بغض النظر عن نوع الحفر ونوع معدات الحفر ، من الضروري توصيله إلى مكان العمل من البر الرئيسي عدد كبير منالمواد والوقود مياه عذبةوكذلك العمال. علاوة على ذلك ، يجب تنسيق حجم وشروط التسليم مع جدول العمل الخاص بجهاز حفر باهظ الثمن.

يؤدي إنتاج النفط والغاز البحري إلى مزيد من التخصص في سفن الإمداد

لضمان عمليات النقل هذه ، كانت هناك حاجة لعدد من سفن الإمداد. أنواع مختلفة. تتكون إحدى المجموعات من سفن الإمداد لمنصات الحفر البحرية. توفر هذه السفن التي يصل وزنها الثقيل إلى 1000 طن بشكل أساسي توصيل الأنابيب والوقود والمياه العذبة. تتكون المجموعة التالية من سفن إمداد بوزن ساكن يتراوح من 1000 إلى 3000 طن ، ومجهزة بالإضافة إلى معدات الرفع. نظرًا لأن هذه السفن تُستخدم أيضًا في أعمال التركيب على منصات الحفر البحرية ، يجب أن تكون سعة الرفع والوصول والرفع لأجهزة الرافعة كبيرة جدًا ، نظرًا لوجود منصات الحفر في ارتفاع عالي(حتى 25 م) فوق مستوى سطح البحر. توفر نفس مجموعة السفن الإمدادات للسفن الخاصة المشاركة في مد خطوط الأنابيب تحت الماء. التجديد المستمر للأنابيب على أوعية مد الأنابيب هي مهمة سفن الإمداد الكبيرة. يتم تشكيل مجموعة خاصة بواسطة سفن الرافعات. على عكس الرافعات العائمة التقليدية المستخدمة لمناولة البضائع في الموانئ البحرية ، يمكن لسفن الرافعات العمل في البحار الثقيلة. هذه السفن التي يصل وزنها الثقيل إلى 3000 طن مخصصة بشكل أساسي لتركيب منصات الحفر البحرية.

منصات الحفر البحرية

1 - منصة ثابتة 2 - منصة غاطسة ؛ 3 - جهاز حفر عائم. 4 - وعاء حفر

يوجد حاليًا أكثر من 2000 سفينة إمداد في العالم ، مما يدل بوضوح على الأهمية المتزايدة لهذا النوع من السفن. بالنسبة لمنصات الحفر البحرية نفسها ، فإن اختيار نوعها يعتمد بشكل أساسي على عمق البحر في موقع الحفر. يميز الأنواع التاليةالمنصات:

منصات الحفر الثابتة على الركائز ، والتي لا يمكن استخدامها إلا في الأعماق الضحلة ؛

منصات ذاتية الرفع مع دعامات أرجل قابلة للسحب تستقر على الأرض أثناء الحفر ؛ في نهاية عمليات الحفر ، يتم رفع الدعامات وسحب المنصة إلى موقع عمل جديد ؛ منصات الحفر البحرية من هذا النوع مناسبة للتشغيل على عمق يصل إلى حوالي 100 متر ؛

المنصات شبه الغاطسة وأوعية الحفر التي تحافظ على وضع ثابت أثناء الحفر باستخدام المراسي أو أنظمة الاحتواء الديناميكي الخاصة ؛ يمكن أن تعمل في أعماق البحر من 400 إلى 1500 م.

استخراج المواد الخام المعدنية الصلبة من قاع البحر (من اليسار إلى اليمين): جرافة متعددة الدلاء ؛ الحفارة. جرافة صدفي هيدروليكيًا باستخدام مضخة غاطسة ؛ حبل طويل لا نهاية له مع المجارف. هيدروليكيًا مائي هوائي (جسر جوي)

منصات الحفر البحرية الغاطسة والعائمة كبيرة جدًا ، مما يؤدي إلى العديد من المشكلات. وصلت مساحة إنتاج المنصات البحرية بالفعل إلى حوالي 10 آلاف متر مربع ، و أكبر مقاسفي الارتفاع ، بما في ذلك جهاز الحفر ، - 120 مترًا.المنصات المصممة لجمع ونقل النفط المستخرج من الحقول البحرية لها أبعاد مماثلة وحتى أكبر. ظهر خياران هنا. يتضمن أولهما استخدام منصة خفيفة أو عوامات كبيرة متصلة بواسطة خط أنابيب ببئر في قاع البحر. كما أنها تعمل على استيعاب محطة طاقة تغذي وحدات الضخ. يتم تسليم النفط المنتج إلى الصنادل الراسية عند نقطة نقل النفط. يُنقل النفط إما على الصنادل باستخدام قاطرات دافعة أو على ناقلات تقليدية. الخيار الثاني هو استخدام خزانات النفط الموجودة في قاع البحر ، والتي سيتم صيانتها على الأرجح بواسطة ناقلات الغواصات. ستشكل هذه الخزانات في نفس الوقت الأساس لمحطة توليد الطاقة فوق البحر ونقطة نقل النفط. عندما لا عمق كبيرومسافات قصيرة إلى البر الرئيسي ، يمكن نقل النفط من مخزن النفط البحري باستخدام خط أنابيب النفط تحت الماء. إلى جانب المركبات الخاصة الموصوفة وأجهزة الحفر ، والتي لم يعد من الممكن اعتبار مصطلح "السفينة" مقبولاً لها ، في تطوير حقول النفط والغاز على الجرف القاري ، مثل المعدات الجديدة مثل المركبات المأهولة تحت الماء لتنفيذ أعمال التركيب تحت المياه ، المنشآت العائمة لإسالة الغازات الطبيعية ، القاطرات البحرية القوية ، طبقات الكابلات والكابلات ، سفن الإطفاء. تتزايد الحاجة إلى المعدات المتخصصة بشكل أسرع من عدد منصات الحفر البحرية بسبب تطوير الحقول الموجودة بعيدًا عن الشاطئ.

يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لاستخراج المواد الخام المعدنية من قاع البحر. حاليًا ، يتم استخراج الزنك والحجر الجيري والباريت وقبل كل شيء الحصى والرمل في المناطق الساحلية. يُبذل الكثير من الجهد لتنظيم استخراج كميات كبيرة من عقيدات المنغنيز الحديدي ، وكذلك الطمي والرواسب الحاملة للخامات الموجودة في قاع البحار. بعد نجاح البعثة الأمريكية على متن سفينة الأبحاث "تشالنجر" عام 1973-1976. - ثم استطاع الاستخراج من القاع المحيط الهاديعقيدات المنغنيز الأولى - ظهرت الكثير من المشاريع الناجحة وغير العملية لتطوير هذه الرواسب الضخمة. حاسم في هذه القضيةبغض النظر عن نوع المجال الذي يتم تطويره ، فإن مشكلة رفع المواد الخام المستخرجة من أعماق كبيرة. من أجل حلها ، أثبتت تعديلات أعماق ضحلةجرافات متعددة الدلو والصدفي. لأسباب اقتصادية ، فإن الأنسب هو استخدام مبدأ الحفارة متعددة الجرافات. في اليابان ، تُجرى تجارب على استخدام حبل بولي بروبيلين مع دلاء متصلة به. بمساعدة هذا الحبل اللامتناهي ، يتم رفع الدلاء المملوءة بالمواد الخام الملغومة إلى وعاء خاص. ثم يتم إنزال الدلاء ، وسحبها على طول قاع البحر ، وتمتلئ بعقيدات المنغنيز ، وإعادتها إلى السفينة. يمكن أن يصل قطر العقيدات إلى ما يقرب من 10 سم. ويبدو أن طريقة إعادة البناء واعدة جدًا ، حيث سترتفع المادة الخام المستخرجة في حالة معلقة أنبوبًا رأسيًا ، وسيكون الماء أو خليط الماء والهواء هو وسيط الناقل. حتى الآن ، يتم استخدام السفن المحولة كقواعد عائمة لاستخراج الموارد المعدنية. ولكن في المستقبل ، من المخطط العمل من هياكل عائمة خاصة ، على غرار منصات الحفر البحرية. على عكس الأخير ، فإن هذه الهياكل في عملية العمل ستتحرك باستمرار على طول مسار مخطط بدقة. ستزداد أبعادها بشكل كبير بسبب الكتلة الأكبر للمعدات المثبتة عليها. سوف تتطلب كثافة الطاقة لمثل هذا الإنتاج قوة محطات توليد الطاقةواحتياطيات كبيرة من الوقود. هذا هو السبب في وجود فرص كثيرة لاتخاذ قرارات غير تقليدية. سيكون إنشاء مثل هذه المجمعات لاستخراج المواد الخام المعدنية البحرية ، والتي تتكون من سفن التعدين والتعدين والمعالجة ، وسفن الإمداد ، وكذلك سفن النقل ، مجالًا مهمًا لبناء السفن والشحن في المستقبل.

منصة النفط عبارة عن مجمع صناعي ضخم مصمم لحفر الآبار واستخراج الهيدروكربونات الموجودة على أعماق كبيرة. المنشآت لاستخراج النفط والغاز من أحشاء الأرض مذهلة: تخيل هيكل من صنع الإنسان يزن نصف مليون طن ، قادر على حفر آبار تصل إلى 10-13 كم حتى في ظروف الغمر الجزئي تحت الماء - وأنت سوف نفهم أن هذا انتصار للهندسة الإنسان المعاصر. ولكن حتى بين هذه الهياكل العظيمة هناك عمالقة ، مجرد مشهد يثير الرهبة:

TROLL-A

منصة الصيد بالخرسانة المسلحة TROLL-A هي أثقل جسم اصطناعي في العالم قادر على التحرك على سطح كوكبنا. يبلغ الوزن الإجمالي لمنصة الغاز الطبيعي 1.2 مليون طن محملة بالصابورة (الوزن الجاف - حوالي 650-680.000 طن) وارتفاعها 472 مترًا (منها 369 يشغلها هيكل خرساني تحت الماء). هذه معجزة هندسية حقيقية ، تم تركيبها في حقل الغاز والنفط النرويجي ترول في بحر الشمال.

منصات الحفر "أورالماش"

تم إنتاج أكبر الحفارات الأرضية في بلدنا منذ السبعينيات. كان BU "Uralmash-15000" متورطًا في حفر Kola عميق جدا: مبنى يصل ارتفاعه إلى 20 طابقًا كان قادرًا على حفر بئر يصل عمقه إلى 15 كم! لكن أكبر التركيبات على المنصات العائمة هي أنظمة Aker H-6e (في الصورة) ، التي أنتجها النرويجيون أيضًا. تبلغ مساحة سطح العمل لهذا التصميم 6300 م 2 ، ويصل عمق الحفر إلى 10 كم.

ستاتفيورد- ب

لا يمكنك أن تفوتك منصة الحفر Statfjord-B ، وهي أكبر هيكل تقني عائم في العالم. يبلغ ارتفاع البرج ، الذي بني في النرويج عام 1981 ، مع قاعدة خرسانية 271 مترًا ، و الوزن الكليالهياكل - 840.000 طن. المجمع الصناعييمكن أن تنتج ما يصل إلى 180،000 برميل من النفط يوميًا ، في حين أن الخزانات ستكون كافية لـ 2،000،000 برميل. علاوة على ذلك ، فإن المنصة هي مدينة حقيقية على الماء: بالإضافة إلى منصة الحفر ، فهي تضم فندقًا من سبعة طوابق من الدرجة العالية ، ومختبرًا كيميائيًا ، ومهبطًا للطائرات العمودية ، وأسطولًا كاملاً من معدات الإنقاذ والدعم.

بيرديدو سبار

لكن أعمق منصة تقع في خليج المكسيك ، حيث ترسو على عمق 2450 مترًا فوق حقل بيرديدو للنفط والغاز. السعة القصوى للمنصة 100000 برميل من النفط الخام يوميا! يبلغ ارتفاع Perdido Spar 267 مترًا ، أي أنه برج إيفل حقيقي تحت الماء!

إيفا 4000

عملاق آخر ، ولكن من جيل جديد ، هو منصة الحفر Eva-4000 ، التي تقع أيضًا في خليج المكسيك ، على بعد 240 كيلومترًا من لويزيانا. وهي مملوكة لشركة Noble Amos Runner وعلى ارتفاع 106 متر (المنصة لا توفر مجمع سكني) قادرة على الحفر على عمق 9700 م.

في الوقت الحاضر ، يمثل النفط من الحقول البحرية حوالي 30 ٪ من إجمالي الإنتاج العالمي ، والغاز - حتى أكثر. كيف يحصل الناس على هذه الثروة؟

أبسط حل هو دفع الأكوام في المياه الضحلة ، وتركيب منصة عليها ، ووضع منصة حفر والمعدات اللازمة عليها بالفعل.

وهناك طريقة أخرى تتمثل في "تمديد" الشاطئ عن طريق ملء المياه الضحلة بالتربة. لذلك ، في عام 1926 ، تم ملء خليج بيبي هيبات في منطقة باكو وتم إنشاء حقل نفط في مكانه.

بعد اكتشاف رواسب كبيرة من النفط والغاز في بحر الشمال منذ أكثر من نصف قرن ، ولد مشروع جريء لتصريفه. الحقيقة هي أن متوسط ​​عمق معظم بحر الشمال بالكاد يتجاوز 70 مترًا ، وبعض أجزاء القاع مغطاة بطبقة من المياه يبلغ ارتفاعها أربعين مترًا فقط. لذلك ، اعتبر مؤلفو المشروع أنه من الملائم بمساعدة سدين - عبر القناة الإنجليزية في منطقة دوفر ، وكذلك بين الدنمارك واسكتلندا (أكثر من 700 كيلومتر) - قطع جزء كبير من الشمال. البحر ويضخ الماء من هناك. لحسن الحظ ، ظل هذا المشروع على الورق فقط.

في عام 1949 ، تم حفر أول بئر نفط في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في البحر المفتوح في بحر قزوين ، على بعد 40 كم من الساحل. وهكذا بدأ إنشاء مدينة على ركائز فولاذية تسمى "صخور الزيت". ومع ذلك ، فإن بناء الجسور الممتدة لعدة كيلومترات من الساحل مكلف للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن بناءها إلا في المياه الضحلة.

عند حفر آبار النفط والغاز في أعماق البحار والمحيطات ، يكون استخدام المنصات الثابتة أمرًا صعبًا تقنيًا وغير مربح اقتصاديًا. لهذه الحالة ، تم إنشاء منصات حفر عائمة قادرة على تغيير مناطق الحفر بشكل مستقل أو بمساعدة القاطرات.

هناك منصات حفر برافعة ، ومنصات حفر شبه مغمورة ومنصات حفر من نوع الجاذبية.

منصة حفر جاك متابعة

منصة الحفر ذات الرافعة هي عبارة عن عائم عائم 1 بفتحة ، فوقها توجد منصة حفر. يحتوي العائم على شكل ثلاثي أو أربعة أو متعدد الأضلاع. يضم معدات الحفر والمساعدة ، وكابينة متعددة الطوابق مع كبائن للطاقم والعاملين ، ومحطة طاقة ومستودعات. يتم تثبيت أعمدة دعم متعددة الأمتار 2 في زوايا المنصة.

عند نقطة الحفر ، بمساعدة الرافعات الهيدروليكية ، يتم إنزال الأعمدة ، والوصول إلى القاع ، والراحة على الأرض والتعمق فيها ، وترتفع المنصة فوق سطح الماء. بعد الانتهاء من الحفر في مكان ما ، يتم نقل المنصة إلى مكان آخر. تعتمد موثوقية تركيب منصات الحفر الرافعة على قوة التربة التي تشكل قاع موقع الحفر.

منصة حفر برافعة في وضع النقل: 1 - عائم عائم ؛ 2 - دعم الرفع ؛ 3 - جهاز الحفر. 4 - رافعة دوارة (بضائع) ؛ 5 - حجرة المعيشة. 6 - مهبط طائرات الهليكوبتر 7 - بوابة مرتفعة ؛ 8 - السطح الرئيسي

منصات حفر شبه مغمورة

تُستخدم منصات الحفر شبه الغاطسة على أعماق 300 ... 600 متر ، حيث لا يمكن استخدام منصات الرافعة. إنها لا تستقر في قاع البحر ، ولكنها تطفو فوق موقع الحفر على عوامات ضخمة. يتم منع هذه المنصات من التحرك بواسطة مراسي تزن 15 طنًا أو أكثر. تربطهم الحبال الفولاذية برافعات آلية تحد من النزوح الأفقي بالنسبة لنقطة الحفر.

منصة حفر شبه مغمورة: 1 - عائم غاطس ؛ 2 - عمود التثبيت ؛ 3 - الجزء العلوي من الجسم. 4 - جهاز الحفر. 5 - رافعة شحن. 6 - مهبط طائرات الهليكوبتر.

لم تكن المنصات شبه الغاطسة الأولى ذاتية الدفع ، وتم تسليمها إلى منطقة العمل بمساعدة القاطرات. بعد ذلك ، تم تجهيز المنصات بمراوح تعمل بمحركات كهربائية بسعة إجمالية 4.5 ألف كيلوواط.

عيب المنصات شبه الغاطسة هو إمكانية حركتها بالنسبة لنقطة الحفر تحت تأثير الأمواج.

منصات حفر الجاذبية

منصات الحفر من نوع الجاذبية أكثر استقرارًا. وهي مجهزة بقاعدة خرسانية قوية ترتكز على قاع البحر. لا تستوعب هذه القاعدة أعمدة التوجيه للحفر فحسب ، بل تستوعب أيضًا خزانات الخلايا لتخزين النفط المنتج و ديزلتستخدم كناقل للطاقة والعديد من خطوط الأنابيب. يتم تسليم العناصر الأساسية إلى موقع التثبيت على شكل كتل كبيرة.

يجب تحضير قاع البحر في موقع منصات الجاذبية بعناية. حتى الانحدار الطفيف للقاع يهدد بتحويل جهاز الحفر إلى برج بيزا المائلوقد يؤدي وجود نتوءات في الجزء السفلي إلى حدوث انشقاق في القاعدة. لذلك ، قبل تثبيت الحفر "على النقطة" ، تتم إزالة جميع الأحجار البارزة ، ويتم سد الشقوق والمنخفضات في القاع بالخرسانة.

أكثر الهياكل المتحركة القادرة على العمل في أي عمق هي سفينة الحفر ، أي سفينة مبنية أو معدلة خصيصا للحفر في المياه العميقة. تحديد المواقع الديناميكي للمعدات باستخدام محرك متغير الخطوة يحافظ على الوعاء فوق حفرة البئر.

يجب أن تتحمل جميع أنواع منصات الحفر ضغط الأمواج التي يصل ارتفاعها إلى 30 مترًا ، على الرغم من حدوث هذه الموجات مرة كل 100 عام.

تعمل الجزر الفولاذية العائمة التي يبلغ ارتفاعها مبنى من عشرين طابقًا فوق الماء على عمق كيلومتر ونصف في جميع أنحاء محيطات العالم ، وتحفر حفرًا يصل طولها إلى 10 كيلومترات ، بحثًا عن الكنوز باستخدام تقنيات فريدة.

إن روائع الهندسة هذه تروي عطش العالم للوقود لملايين الأشخاص وآلاتهم. ومع ذلك ، يمكن أن يعاني عمال هذه الهياكل البحرية في أي لحظة. هنا الحديد فقط يقاوم الناس ، لكنه لا يقاوم. لذلك ، عندما أدى إعصار وحشي في خليج المكسيك ، دمر منصات النفط ، إلى خفض حجم إنتاج النفط للولايات المتحدة بمقدار الربع. كان على طاقم هذه الآلة الضخمة إعادتها إلى البحر وإعادة تشغيلها لحفر ثقوب في قاع البحر ، وهي واحدة من أعقد الأعمال الهندسية التي يمكن تخيلها.

240 كم قبالة ساحل لويزيانا في خليج المكسيك ، حيث يتجاوز عمق البحر 1600 متر ، يعمل المصنع العائم - منصة الحفر EVA-4000 ، المملوكة لشركة نوبل جيم تومسون - بدون توقف. هذا المبنى عصر الفضاءتم إنشاؤه للبحث عن الكنز - النفط ، محرك العالم الحديث ، الذي يبلغ عمره بالفعل ملايين السنين. منصة النفط العملاقة مصممة فقط للبحث عنها. هذه واحدة من أكبر المنصات البحرية المتنقلة في تاريخ إنتاج النفط.

أنواع المنصات البحرية:

منصة الزيت الثابتة

منصة النفط البحرية ، مثبتة بحرية في الأسفل ؛

منصة بحرية متنقلة بأرجل قابلة للسحب ؛

سفينة الحفر

تخزين الزيت العائم (FSO) - منشأة تخزين نفط عائمة قادرة على تخزين الزيت أو تخزينه وشحنه بعيدًا عن الشاطئ ؛

إنتاج النفط العائم وتخزينه وتفريغه (FPSO) - هيكل عائم قادر على تخزين وتفريغ وإنتاج النفط ؛

منصة زيت مع دعامات ممتدة (قاعدة عائمة مع مثبت عمودي شد).

يمكن لحقل واحد بحري أن ينتج 250 ألف برميل من النفط الخام في يوم واحد. هذا يكفي لملء خزانات الغاز لـ 2.5 مليون سيارة. لكن هذا ليس سوى جزء صغير من احتياجات السوق. نحرق ما يصل إلى 80 مليون برميل من النفط يوميًا حول العالم. وإذا لم يتغير الوضع ، فسوف تتضاعف الحاجة إلى الطاقة في الخمسين سنة القادمة.

حتى الآن ، لا يوجد سوى 100 منصة حفر استطلاعية في محيطات العالم. يستغرق بناء منصة نفطية جديدة 4 سنوات و 500 مليون دولار أمريكي.

أكبر منصة لإنتاج الغازات الثابتة في العالم "ترول أ"

سطح منصة الزيت EVA-4000 عبارة عن 10 ملاعب كرة سلة. يرتفع برج الرافعة إلى 52 مترًا ، ويمكن لهيكله أن يحافظ على وزنه البالغ 13600 طن. حتى اليوم ، حجم هذا العملاق مذهل. ومنذ حوالي 150 عامًا فقط ، كانت أيام إنشاء أول بئر نفط لا يمكن تصورها.

في عام 1859 ، في تيتوسفيل ، بنسلفانيا ، اكتشفت أول منصة نفطية في التاريخ النفط على بعد 21 مترًا فقط من سطح الأرض. منذ هذا النجاح الأمريكي ، غطى البحث عن النفط كل القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. على مدى عقود ، كانت الآبار البرية توفر احتياجات العالم من الوقود ، ولكن مع نموها ، جفت العديد من حقول النفط. ثم بدأت الشركات في البحث عن النفط في البحر ، أي في مساحات غنية من المياه مثل خليج المكسيك. بين عامي 1960 و 1990 ، استقرت 4000 منصة نفطية في المياه الضحلة بالقرب من الساحل.

لكن الطلب يفوق احتياطيات هذا المجال. بدأت شركات النفط في الابتعاد عن الساحل أبعد وأعمق الجرف القاري، بانخفاض ما يقرب من 2400 متر. ويقوم المهندسون ببناء عمالقة بحرية لا يمكن لأحد أن يحلم بها.

تعتبر منصة النفط EVA-4000 واحدة من أكبر الحفارات وأكثرها دواما في الجيل الجديد. تقوم بالاستكشاف في المناطق النائية ، والتي كان تطويرها يعتبر في يوم من الأيام مستحيلاً. لكن هذه الشجاعة تأتي بثمن باهظ. في مثل هذه الامتدادات المحيطية ، تكون هذه الهياكل في خطر مستمر - الانفجارات والأمواج الساحقة والأخطر - الأعاصير.

في أغسطس 2005 ، كان إعصار كاترينا يلوح في الأفق ، وبعد بضعة أيام غطى نيو أورلينز ودمر ساحل الخليج. كان لا بد من إجلاء عشرين ألف عامل نفطي من منصات النفط. بلغ ارتفاع الأمواج 24 متراً ، وكانت الرياح تهب بسرعة 274 كم / ساعة. واندلع الإعصار ثمان وأربعين ساعة فوق المناطق الحاملة للنفط. عندما هدأ الطقس أخيرًا ، أذهل حجم الدمار رجال النفط. تضررت أو دمرت أكثر من 50 منصة حفر ، وتم تفجير أكثر من عشر منصات من مراسيها. تم تفجير إحدى المنصات على بعد 129 كيلومترًا إلى الأرض ، وتحطمت أخرى في جسر معلق في موبايل ، ألاباما ، وتم غسل منصة ثالثة إلى الشاطئ بشكل غير قابل للإصلاح. في الأيام الأولى بعد الإعصار ، شعر العالم كله بآثار الإعصار. ارتفع سعر النفط على الفور.

تتكون منصة النفط بشكل أساسي من أربعة مكونات ، بفضلها يعمل المجمع بأكمله - الهيكل ونظام المرساة وسطح الحفر وجهاز الحفر.

الهيكل عبارة عن عائم ، وهو نوع من عوامة النجاة الفولاذية بقاعدة مثلثة أو رباعية الزوايا مدعومة بستة أعمدة ضخمة. كل قسم مملوء بالهواء ، مما يسمح لك بالحفاظ على الهيكل البحري بأكمله واقفاً على قدميه.

يوجد فوق بدن السفينة سطح حفر أكبر من ملعب كرة قدم. إنه قوي بما يكفي لدعم مئات الأطنان من أنابيب الحفر والعديد من الرافعات ومهبط طائرات الهليكوبتر بالحجم الكامل. لكن الهيكل والسطح مجرد مرحلة حيث تقام الأحداث الرئيسية. على ارتفاع مبنى مكون من 15 طابقًا ، يرتفع جهاز حفر فوق سطح الحفر ، وتتمثل مهمته في خفض (رفع) الحفر إلى قاع البحر.

في البحر ، يتم تثبيت الهيكل بأكمله في مكانه بواسطة نظام مرساة يتكون من 9 روافع ضخمة ، ثلاثة على كل جانب من هيكل منصة النفط. إنهم يسحبون بإحكام على خطوط إرساء فولاذية مثبتة في قاع المحيط ، مما يثبت المنصة في مكانها.

فقط تخيل نوع الآلية التي تحمل منصة النفط. كبلات حديدية مقاس 8 سم متصلة بسلاسل ذات حلقات أكبر من رأس الإنسان. يقع الكابل الفولاذي في الطرف العلوي لخط الشدّاد ، ويتم فكه وجرحه بواسطة رافعة على السطح. يوجد في الطرف السفلي من الشد سلسلة فولاذية ، وهي أثقل بكثير من الكابل ، مما يزيد الوزن مع المراسي. يمكن أن تزن وصلة سلسلة واحدة 33 كجم. خطوط المرساة الفولاذية قوية بما يكفي لتحمل القوة المشتركة لخمس طائرات بوينج 747. في نهاية كل سلسلة مرساة من نوع بروس تزن 13 طنًا وعرضها 5.5 متر ، مخالبها الحادة تحفر في قاع البحر.

يتم نقل منصات النفط البحرية غير ذاتية الدفع إلى المناطق حقول النفطبمساعدة القاطرات بسرعة 6 كم / ساعة. ولكن للعثور على رواسب النفط ، يضيء الجيولوجيون قاع البحر بموجات صوتية ، منتجين صورة سونار للتكوينات الصخرية ، والتي تتحول بعد ذلك إلى صورة ثلاثية الأبعاد.

ومع ذلك ، على الرغم من المخاطر الكبيرة ، لا أحد يضمن النتيجة. لا أحد يستطيع أن يقول إنه عثر على الزيت حتى يتساقط من البئر.

يحتاج عمال الحفر إلى رؤية الجزء السفلي ليعرفوا أن المثقاب أصاب الهدف ويتحكم في العمل. خاصة لهذا الغرض ، أنشأ المهندسون جهازًا يعمل جهاز التحكم(ADU) ، وهي قادرة على تحمل ضغط 140 كجم لكل متر مكعب. انظر هذا الروبوت تحت الماء مصمم للعمل حيث لا يستطيع الإنسان البقاء على قيد الحياة. تنقل كاميرا الفيديو الموجودة على متن الطائرة صورة من الأعماق الباردة المظلمة.

للحفر ، يقوم الفريق بتجميع المثقاب في أقسام. يبلغ ارتفاع كل قسم 28 مترًا ويتكون من مواسير حديدية. على سبيل المثال ، منصة الزيت EVA-4000 قادرة على توصيل 300 قسم كحد أقصى ، مما يسمح لك بالتعمق قشرة الأرضعند 9.5 كم. ستين قسمًا في الساعة ، يتم تخفيض التدريبات بهذا المعدل. بعد الحفر ، يتم إزالة الحفر لإغلاق البئر حتى لا يتسرب النفط إلى البحر. للقيام بذلك ، يتم خفض معدات التحكم في الانفجار أو مانع إلى أسفل ، وبفضل ذلك لن تترك مادة واحدة البئر. المانع بارتفاع 15 م ووزنه 27 طن مجهز بمعدات تحكم. يعمل كغطاء ضخم وقادر على منع تدفق الزيت في 15 ثانية.

عندما يتم العثور على النفط ، يمكن أن تنتقل منصة النفط إلى موقع آخر للبحث عن النفط ، وتصل وحدة إنتاج وتخزين وتفريغ النفط العائمة (FPSO) إلى مكانها ، والتي تضخ النفط من الأرض وترسله إلى المصافي البرية.

يمكن إرساء منصة نفطية لعقود ، بغض النظر عن أي مفاجآت في البحر. وتتمثل مهمتها في استخراج النفط والغاز الطبيعي من أحشاء قاع البحر ، وفصل العناصر الملوثة وإرسال النفط والغاز إلى الشاطئ.

لطالما حاول بناة المنصات النفطية حل مشكلة كيفية الحفاظ على استقرار هذه الكواكب البحرية العملاقة في مرساة أثناء العاصفة ، حيث توجد مئات الأمتار من المياه في القاع. ثم توصل المهندس البحري إد هورتون إلى حل مبتكر مستوحى من خدمته في غواصة تابعة للبحرية الأمريكية. توصل المهندس إلى بديل لمنصات النفط النموذجية. تتكون منصة Spar من صارية ذات قطر كبير (أسطوانة) يتم توصيل سطح الحفر بها. يكون وزن الأسطوانة الأساسي في قاع الصاري ، مملوءًا بمادة أكثر كثافة من الماء ، مما يقلل من مركز ثقل المنصة ويوفر الثبات. يمثل نجاح أول منصة Neptune Spar في العالم بداية حقبة جديدة لمنصات النفط في أعماق البحار.

يتم تثبيت منصات النفط العائمة مع صاري تحت الماء يمتد حتى 200 متر في قاع البحر عن طريق نظام إرساء خاص (أكوام) تقطع قاع البحر بمقدار 67 مترًا.

بمرور الوقت ، تم تحديث منصات النفط مثل Spar أيضًا. كانت أول منصة نفطية عائمة تحتوي على بدن من قطعة واحدة ، ولكن الصاري الآن هو قطعة واحدة فقط يصل طولها إلى نصف طولها. الجزء السفلي منه عبارة عن هيكل شبكي بثلاث لوحات أفقية. يتم احتجاز الماء بين هذه الألواح ، مما يؤدي إلى تكوين أسطوانة سائلة ، مما يساعد على استقرار الهيكل بأكمله. هذه الفكرة البارعة تسمح لك بالاحتفاظ المزيد من الوزنباستخدام فولاذ أقل.

اليوم ، منصات النفط من نوع Spar هي النوع الرئيسي لمنصات النفط العائمة التي تستخدم لحفر النفط في المياه العميقة جدًا.

أعمق منصة نفطية عائمة في العالم ، تعمل على عمق حوالي 2450 مترًا في خليج المكسيك ، هي بيرديدو. مالكها شركة نفطصدَفَة.

تنتج منصة حفر واحدة نفطًا بقيمة 4 ملايين دولار أمريكي يوميًا. مطلوب 24 عاملاً فقط للتحكم على مدار الساعة ، وتقوم الآلات ببقية العمل. يستخرجون النفط الخام من الصخر ويفصلون الغاز الطبيعي. يتم حرق الغاز الزائد. لمائة مليون سنة ، بدا النفط بعيد المنال للإنسان ، لكن تقنيات القرن الحادي والعشرين تندفع الآن إلى أحضان الحضارة. تنقل شبكات الأنابيب الممتدة في قاع البحر النفط إلى مراكز المعالجة على الساحل. عندما يسير كل شيء على ما يرام ، يكون إنتاج النفط والغاز أمرًا روتينيًا وغير ضار ، لكن الكارثة يمكن أن تحدث في غمضة عين ثم تتحول هذه المنصات الفائقة إلى جحيم مميت.

وهكذا ، في مارس 2000 ، بدأ عهد جديد لمنصات النفط في المياه العميقة. وضعت الحكومة البرازيلية حيز التنفيذ أكبر "بتروبراس 36". بعد بدء العمل ، سيتعين على منصة النفط إنتاج 180 ألف برميل من النفط يوميًا ، تعمل على عمق يصل إلى 1.5 كيلومتر ، لكنها بعد عام أصبحت "تيتانيك" بين المنصات البحرية. في 15 مارس 2001 في تمام الساعة 12:00 صباحًا ، أدى تسرب غاز طبيعي من أسفل صمام توزيع أحد أعمدة الدعم إلى سلسلة من انفجارات قوية. ونتيجة لذلك ، فإن المنصة مائلة بمقدار 30 درجة عن السطح المحيط الأطلسي. تم إنقاذ جميع عمال النفط تقريبًا بمعدات الإنقاذ ، ولكن لم يتم العثور على 11 منهم مطلقًا. بعد 5 أيام ، غمرت المياه منصة النفط Petrobras-36 إلى عمق 1370 مترًا. وهكذا ضاع مبنى بقيمة نصف مليار دولار. تسربت آلاف الجالونات من النفط الخام ووقود الغاز إلى المحيط. قبل غرق المنصة ، كان العمال قادرين على سد البئر ، ومنع وقوع كارثة طبيعية كبرى.

لكن مصير الصلب عملاق البحرتذكرنا بتروبراس 36 بالمخاطر التي نتحملها ونحن نذهب أبعد وأبعد من الساحل سعياً وراء الذهب الأسود. الرهانات في هذا السباق لا تعد ولا تحصى والآبار تشكل تهديدًا للبيئة. يمكن أن تدمر الانسكابات النفطية الكبيرة الشواطئ وتدمر المياه الراكدة في المستنقعات وتدمر النباتات والحيوانات. وتنظيف المنطقة بعد هذه الكارثة يكلف ملايين الدولارات وسنوات من العمل.